用碳纳米管制成的新型3D芯片可以存储、处理数据

包括印度裔科学家在内的科学家已经使用碳纳米管构建了一种新的3D芯片，该碳纳米管可以存储和处理大量数据，从而为更小，更快和更节能的设备铺平了道路。今天的计算机由拼凑在一起的不同芯片组成。有一个用于计算的芯片和一个单独的用于数据存储的芯片，并且两者之间的连接是有限的。

随着应用程序分析越来越多的海量数据，数据可以在不同芯片之间移动的有限速率正在造成关键的通信 “瓶颈”。由于芯片上的房地产有限，即使它们已经小型化，也没有足够的空间并排放置它们-这种现象被称为摩尔定律。

更糟糕的是，由硅制成的晶体管的底层器件不再以几十年来的历史速度改善。由美国斯坦福大学和麻省理工学院 (MIT) 的研究人员开发的新原型芯片与当今的芯片相比发生了根本性的变化。它使用多种纳米技术以及新的计算机体系结构来扭转这两种趋势。

该芯片不再依赖于基于硅的器件，而是使用碳纳米管和电阻随机存取存储器 (RRAM) 单元，碳纳米管是形成纳米套管的2D石墨烯片，而电阻随机存取存储器 (RRAM) 单元是一种通过改变电阻来工作的非易失性存储器。固体介电材料。

包括斯坦福大学的Subhasish Mitra和Krishna Saraswat在内的研究人员集成了100万多个RRAM单元和200万个碳纳米管场效应晶体管，使有史以来最复杂的纳米电子系统成为新兴纳米技术。RRAM和碳纳米管彼此垂直构建，从而形成了一种新的，密集的3D计算机体系结构，具有交错的逻辑和存储器层。

通过在这些层之间插入超白线，这种3D架构有望解决通信瓶颈。但是，根据麻省理工学院的Max Shulaker的说法，使用现有的基于硅的技术是不可能实现的。

舒拉克说: “今天的电路是2D的，因为建造传统的硅晶体管需要超过1,000摄氏度的极高温度。”他说: “如果然后在顶部构建第二层硅电路，那么高温将损坏电路的底层。”

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这项工作的关键是碳纳米管电路和RRAM存储器可以在低于200摄氏度的低得多的温度下制造。“这意味着它们可以分层构建，而不会损害下面的电路，” 他说。这为未来的计算系统提供了几个同时的好处。

“设备更好: 与当今由硅制成的逻辑相比，由碳纳米管制成的逻辑可以更节能一个数量级，并且与DRAM相比，RRAM可以更致密，更快和更节能，”Wong说，指被称为动态随机存取存储器的常规存储器。